РУҚА
23

Шешімі: Тепловой баланс воды и льда

ЕГЭ · Физика · Тапсырма 23 · Термодинамика негіздері
КүрделіФИПИEFA43AТолық шешім≈ 8 минутТалдау 4 қадам
Условие

В калориметре находятся в тепловом равновесии вода и лёд. После опускания в калориметр болта, имеющего массу 165 г и температуру $-40\,^{\circ}\mathrm{C}$, 20% воды превратилось в лёд. Удельная теплоёмкость материала болта равна $500\ \mathrm{Дж/(кг\cdot К)}$. Какая масса воды первоначально находилась в калориметре? Теплоёмкостью калориметра пренебречь.

Тапсырманы ашып, өзіңіз шешіңіз
Дальше ответЕгер әлі шешіп жатсаңыз – кеңестерден бастаңыз: олар жауапқа жетелейді, бірақ оны ашпайды.
К подсказкам

Шешім по шагам

4 қадам
1

До внесения болта вода и лёд находились при температуре плавления, то есть при $0\,^{\circ}\mathrm{C}$. После внесения болт нагревается до этой температуры.

$$Q_{\text{болта}}=m_{\text{б}}c\Delta T$$
2

Количество теплоты, полученное болтом, равно

$$Q_{\text{болта}}=0{,}165\cdot500\cdot40=3300\ \mathrm{Дж}$$
3

При замерзании 20% первоначальной массы воды выделяется теплота кристаллизации.

$$Q_{\text{замерзания}}=\lambda\cdot0{,}2m$$

Составим уравнение теплового баланса и найдём первоначальную массу воды:

$$0{,}2\lambda m=3300;\quad m=\frac{3300}{0{,}2\cdot3{,}3\cdot10^5}=0{,}05\ \mathrm{кг}$$
Жауап

Первоначальная масса воды равна $0{,}05\ \mathrm{кг}$, или $50\ \mathrm{г}$.

Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывать, что болт нагревается от $-40\,^{\circ}\mathrm{C}$ до $0\,^{\circ}\mathrm{C}$.

Использовать всю массу воды вместо 20% её первоначальной массы.

Перепутать количество теплоты, полученное болтом, с теплотой, выделившейся при замерзании воды.

Закрепить приёмВ теме «Термодинамика негіздері» ещё 170 тапсырма — жауабымен және дәл осындай талдауымен.
Жаттығу

Тапсырманы қалай шешу керек 23 ЕГЭ, физика

Бұл есептің талдауы келесіге бөлінген: 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Жауап есептеулердің жанында келтірілген, олардың орнына емес.

Задача из темы «Термодинамика негіздері»: в ней 171 задача, и у каждой есть такой же разбор. Тіркеу қажет емес.